CN113539440B - Ct图像重建方法及装置、存储介质、计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种CT图像重建方法及装置、存储介质、计算机设备,该方法包括:通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据;依据所述CT扫描数据,确定所述检测器对应的至少一个检测通道上的光子接收个数;获取每个所述光子接收个数各自对应的光子放大系数,并基于所述光子放大系数分别对每个所述光子接收个数进行放大;按照放大后的光子接收个数对所述CT扫描数据进行更新,并依据更新后的CT扫描数据生成所述目标检查对象的CT图像。本申请通过对光子接收数据进行补偿即可实现图像重建,有助于实现低剂量CT扫描数据的修正以及提升低剂量CT图像的出图效率。
Description
技术领域
本申请涉及医学影像技术领域,尤其是涉及到一种CT图像重建方法及装置、存储介质、计算机设备。
背景技术
随着CT技术的不断发展,CT扫描可以高分辨率地,清晰地显示人体组织内细小的差别,但CT扫描带来的辐射也会对人体造成伤害。针对这一现状,在获得清晰准确的图像前提下,需要将剂量控制的越低越好。然而,剂量的降低会造成CT图像质量下降,CT值不准确等问题,影响医生的判断,严重的会造成误诊。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种CT图像重建方法及装置、存储介质、计算机设备。
根据本申请的一个方面,提供了一种CT图像重建方法,包括:
通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据;
依据所述CT扫描数据,确定所述检测器对应的至少一个检测通道上的光子接收个数;
获取每个所述光子接收个数各自对应的光子放大系数,并基于所述光子放大系数分别对每个所述光子接收个数进行放大;
按照放大后的光子接收个数对所述CT扫描数据进行更新,并依据更新后的CT扫描数据生成所述目标检查对象的CT图像。
可选地,所述获取每个所述光子接收个数各自对应的光子放大系数,具体包括:
获取预设放大系数曲线,其中,所述预设放大系数曲线用于描述光子个数与预设放大系数之间的对应关系;
依据所述预设放大系数曲线,分别确定每个所述光子接收个数对应的光子放大系数。
可选地,所述获取预设放大系数曲线之前,所述方法还包括:
获取第一数量的预设光子个数其中,m表示小于或等于所述第一数量的任意正整数;
基于每个所述预设光子个数分别生成对应的第二数量的泊松随机数Imp,p表示小于或等于所述第二数量的任意正整数;
依据所述泊松随机数Imp,分别计算每个所述预设光子个数对应的放大系数,其中,所述放大系数/>
对所述预设光子个数及其对应的所述放大系数进行拟合,得到所述预设放大系数曲线。
可选地,所述获取第一数量的预设光子个数具体包括:
获取多个样本检查对象对应的低剂量CT扫描样本数据;
依据所述低剂量CT扫描样本数据,分别确定每个所述样本检查对象在至少一个检测通道上的样本光子接收个数;
计算所述样本光子接收个数的统计值,并依据所述统计值确定所述第一数量的预设光子个数
可选地,所述预设放大系数曲线包括y=a*xb+c,其中,x表示光子个数,y表示所述预设放大系数,a、b、c分别表示第一、第二、第三拟合系数。
可选地,所述依据所述CT扫描数据,确定至少一个检测通道上接收到的光子个数,具体包括:
从所述CT扫描数据中,提取至少一个检测通道对应的X射线接收强度值;
依据所述X射线接收强度值以及预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数;
相应地,所述按照放大后的光子接收个数对所述CT扫描数据进行更新,具体包括:
按照放大后的光子接收个数以及所述预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道对应的X射线强度放大值;
依据所述X射线强度放大值,对所述CT扫描数据进行更新。
可选地,所述依据所述X射线接收强度值以及预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数,具体包括:
将所述CT扫描数据从衰减域转换到强度域后,依据强度域上的X射线接收强度值以及所述预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数;
相应地,所述依据所述X射线强度放大值,对所述CT扫描数据进行更新,具体包括:
将所述CT扫描数据中的X射线接收强度值替换为所述X射线强度放大值,并将所述CT扫描数据从强度域转换到衰减域,以对所述CT扫描数据进行更新。
根据本申请的另一方面,提供了一种CT图像重建装置,包括:
扫描数据获取模块,用于通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据;
光子数量确定模块,用于依据所述CT扫描数据,确定所述检测器对应的至少一个检测通道上的光子接收个数;
光子数量放大模块,用于获取每个所述光子接收个数各自对应的光子放大系数,并基于所述光子放大系数分别对每个所述光子接收个数进行放大;
CT图像重建模块,用于按照放大后的光子接收个数对所述CT扫描数据进行更新,并依据更新后的CT扫描数据生成所述目标检查对象的CT图像。
可选地,所述光子数量放大模块,具体用于:
获取预设放大系数曲线,其中,所述预设放大系数曲线用于描述光子个数与预设放大系数之间的对应关系;
依据所述预设放大系数曲线,分别确定每个所述光子接收个数对应的光子放大系数。
可选地,所述装置还包括:
放大曲线拟合模块,用于所述获取预设放大系数曲线之前,获取第一数量的预设光子个数其中,m表示小于或等于所述第一数量的任意正整数;基于每个所述预设光子个数/>分别生成对应的第二数量的泊松随机数Imp,p表示小于或等于所述第二数量的任意正整数;依据所述泊松随机数Imp,分别计算每个所述预设光子个数/>对应的放大系数,其中,所述放大系数/>对所述预设光子个数/>及其对应的所述放大系数进行拟合,得到所述预设放大系数曲线。
可选地,所述放大曲线拟合模块,具体包括:
获取多个样本检查对象对应的低剂量CT扫描样本数据;
依据所述低剂量CT扫描样本数据,分别确定每个所述样本检查对象在至少一个检测通道上的样本光子接收个数;
计算所述样本光子接收个数的统计值,并依据所述统计值确定所述第一数量的预设光子个数
可选地,所述预设放大系数曲线包括y=a*xb+c,其中,x表示光子个数,y表示所述预设放大系数,a、b、c分别表示第一、第二、第三拟合系数。
可选地,所述光子数量确定模块,具体用于:
从所述CT扫描数据中,提取至少一个检测通道对应的X射线接收强度值;依据所述X射线接收强度值以及预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数;
相应地,所述CT图像重建模块,具体用于:
按照放大后的光子接收个数以及所述预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道对应的X射线强度放大值;依据所述X射线强度放大值,对所述CT扫描数据进行更新。
可选地,所述光子数量确定模块,具体还用于:
将所述CT扫描数据从衰减域转换到强度域后,依据强度域上的X射线接收强度值以及所述预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数;
相应地,所述CT图像重建模块,具体还用于:
将所述CT扫描数据中的X射线接收强度值替换为所述X射线强度放大值,并将所述CT扫描数据从强度域转换到衰减域,以对所述CT扫描数据进行更新。
依据本申请又一个方面,提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现上述CT图像重建方法。
依据本申请再一个方面,提供了一种计算机设备,包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述CT图像重建方法。
借由上述技术方案,本申请提供的一种CT图像重建方法及装置、存储介质、计算机设备,通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据,确定每个检测通道上的光子接收个数,进而分别获取不同光子接收个数各自对应的光子放大系数,并按光子放大系数分别对每个光子接收个数进行放大,以实现对光子接收数据的修正,最后按放大后的光子接收个数更新CT扫描数据,并生成CT图像,实现CT图像重建。本申请实施例通过预设不同光子接收数量对应的放大系数的方式,对各检测通道上光子接收数据进行补偿,从而利用补偿后的光子接收数据进行CT图像重建,解决了现有技术中CT图像重建过程复杂、效率低的问题,对光子接收数据进行补偿即可实现图像重建,重建过程简单、计算量小,有助于提升低剂量CT图像的出图效率,减少医生和患者的等待时间,通过修正CT扫描数据降低误诊的概率。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了本申请实施例提供的一种CT图像重建方法的流程示意图;
图2示出了本申请实施例提供的另一种CT图像重建方法的流程示意图;
图3示出了本申请实施例提供的一种预设放大系数曲线构建方法的流程示意图;
图4示出了本申请实施例提供的一种CT扫描图像的对比效果示意图;
图5示出了本申请实施例提供的另一种CT图像重建装置的结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例中提供了一种CT图像重建方法,如图1所示,该方法包括:
步骤101,通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据;
步骤102,依据所述CT扫描数据,确定所述检测器对应的至少一个检测通道上的光子接收个数;
本申请实施例可以实现在目标检查对象进行低剂量CT扫描时,对低剂量CT扫描数据进行图像重建。低剂量扫描是2020年公布的医学影像技术学名词,具体是指在保证影像诊断的前提下,合理采用低计算机体层成像扫描参数等低剂量技术,降低被检者的X射线剂量的CT扫描。低剂量CT和普通CT的主要区别在于扫描条件的不同,低剂量CT扫描选择的毫安秒和千伏数值都相对比较低,这样就能够降低辐射剂量,一般来说低剂量CT扫描的辐射剂量约为普通CT扫描的1/5。在具体应用场景中,当完成对目标检查对象的CT扫描之后,可以先对扫描得到的CT扫描数据进行校正,以修正接收能量强度值的偏差,再利用校正后的数据进行图像构建,这个过程即为低剂量CT图像重建。现有技术中,对低剂量CT采用统计迭代重建算法,将探测器检测到的投影数据进行噪声统计建模,基于先验图像对待重建图像进行图像配准,通过最小二乘减小配准误差,当满足某种迭代终止条件时,停止迭代。该方式需要利用先验图像对待重建图像进行图像迭代配准,模型复杂,计算量大,效率低。
进行低剂量CT扫描时,CT机通过X射线球管发射X射线,X射线由大量的X光子构成,每个光子具有固定的能量,X光子穿过被扫描对象即目标检查对象过程中会发生衰减,通过检测器可以接收到穿过被扫描对象的X射线。对目标检查对象进行低剂量CT扫描的完成后,检测器可以自动对接收到的X射线进行分析,得到目标检查对象的CT扫描数据,该数据中包含上述检测器接收到的光子。其中,检测器可以包括多个检测通道,每个检测通道分别进行光子接收,扫描得到CT扫描数据之后,可以将CT扫描数据中各检测通道上接收的光子进行分别提取,从而确定每个检测通道上的光子接收个数。
步骤103,获取每个所述光子接收个数各自对应的光子放大系数,并基于所述光子放大系数分别对每个所述光子接收个数进行放大;
进一步,基于预先建立的光子接收个数与光子放大系数之间的对应关系,分别确定每个通道上的光子接收个数对应的光子放大系数,并对每个通道上的光子接收个数按照对应的系数进行放大,其中,不同的光子接收个数分别对应有各自的光子放大系数,例如通道1的光子接收个数为50时,光子接收个数50对应的光子放大系数为1.01,通道1放大后的光子接收个数为50*1.01,通道2的光子接收个数为100时,光子接收个数100对应的光子放大系数为1.005,通道2放大后的光子接收个数为100*1.005。光子放大系数是预先经过对光子接收强度的特性进行分析后确定的针对不同光子数的放大系数。其中,由于图像上被扫描物体的CT值正比于被扫描物体的衰减系数μ,即而衰减系数的求取过程中涉及到对数运算,/>式中,I1为X射线发射强度值,I2为检测器接收到的强度值,l为等效水模直径。因为log X是凸函数,当X很大时(即对于发射强度值),对数函数近似线性,而X较小时(即对于接收强度值),是非线性的,即有E[log X]≤log E[X]。由于发射强度Io很大,它的对数接近线性,而接收强度Im较小,导致取对数之前,分母的值变小,CT值偏大,这在对数计算过程中引入了正偏差。因此,本申请实施例中对不同光子接收个数预设了不同的放大系数scale,使得/>从而消除取对数运算过程中造成的CT值偏移。简单来说,即使是低剂量扫描,发射光子数依然较大,发射强度值的对数近似线性,本实施例不对发射强度值进行修正,而由于光子穿过被扫描物体过程中会衰减,光子数会大幅减少,到达检测器的强度值较小,此时取对数不再是线性的,需要对其进行补偿。
步骤104,按照放大后的光子接收个数对所述CT扫描数据进行更新,并依据更新后的CT扫描数据生成所述目标检查对象的CT图像。
最后,将放大后的光子接收个数写入CT扫描数据,对扫描数据中原有的光子接收数据进行更新后,利用更新后的CT扫描数据重构目标检查对象的CT图像,进而将重构的CT图像进行展示,以便医生和患者查阅。
通过应用本实施例的技术方案,通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据,确定每个检测通道上的光子接收个数,进而分别获取不同光子接收个数各自对应的光子放大系数,并按光子放大系数分别对每个光子接收个数进行放大,以实现对光子接收数据的修正,最后按放大后的光子接收个数更新CT扫描数据,并生成CT图像,实现CT图像重建。本申请实施例通过预设不同光子接收数量对应的放大系数的方式,对各检测通道上光子接收数据进行补偿,从而利用补偿后的光子接收数据进行CT图像重建,解决了现有技术中CT图像重建过程复杂、效率低的问题,对光子接收数据进行补偿即可实现图像重建,有助于提升低剂量CT图像的出图效率,减少医生和患者的等待时间,通过修正CT扫描数据降低误诊的概率。
进一步的,作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展,为了完整说明本实施例的具体实施过程,提供了另一种CT图像重建方法,如图2所示,该方法包括:
步骤201,通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据;
步骤202,从所述CT扫描数据中,提取至少一个检测通道对应的X射线接收强度值;
在上述实施例中,通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据,即低剂量CT扫描的生数据,生数据中包含每个检测通道对应的X射线接收强度值,X射线接收强度值表示检测器在每个检测通道上接收到的光子携带的能量;
步骤203,依据所述X射线接收强度值以及预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数;
步骤204,获取预设放大系数曲线,其中,所述预设放大系数曲线用于描述光子个数与预设放大系数之间的对应关系;
步骤205,依据所述预设放大系数曲线,分别确定每个所述光子接收个数对应的光子放大系数,并基于所述光子放大系数分别对每个所述光子接收个数进行放大;
在上述实施例中,由于每个光子携带的能量是固定的,即预设光子能量值,因此可以根据各检测通道上接收到的X射线接收强度值以及预设光子能量值,计算出各检测通道上接收到的光子个数,即光子接收个数,进而依据预设放大系数曲线,分别获取每个光子接收个数对应的光子放大系数,进一步对每个检测通道的光子接收个数进行放大修正。
需要说明的是,本申请实施例中的预设放大系数曲线是预先构建好的,当进行CT扫描图像重构时,直接依据该曲线确定光子放大系数即可,其中,如图3所示,预设放大系数曲线的构建过程可以包括:
步骤301,获取第一数量的预设光子个数其中,m表示小于或等于所述第一数量的任意正整数;
步骤302,基于每个所述预设光子个数分别生成对应的第二数量的泊松随机数Imp,p表示小于或等于所述第二数量的任意正整数;
步骤303,依据所述泊松随机数Imp,分别计算每个所述预设光子个数对应的放大系数,其中,所述放大系数/>
步骤304,对所述预设光子个数及其对应的所述放大系数进行拟合,得到所述预设放大系数曲线。
在该实施例中,由于光子是满足泊松分布的,因此本申请实施例通过构造泊松随机数的方式模拟光子接收个数,将预设光子个数作为检测器接收到的光子数量。对于其中任意一个预设光子个数来说,以/>为均值做一组个数为n(n为第二数量)的泊松随机数Imp,来模拟任一通道上n次的光子接收数量,由于/>导致了CT值的偏移,为了保证ln(Imp)的均值约等于/>从而保证模拟n次光子接收个数时模拟值的对数均值与实际光子接收个数的对数相当,需要在接收光子数上乘以一个放大系数,该放大系数可以为/>按照上述方式分别计算出每个预设光子个数的放大系数之后,可以对预设光子个数与放大系数进行拟合,确定二者之间的拟合关系,将离散的对应关系拟合为连续的对应关系,从而保证后续可以根据接收到的任意数量的光子个数确定对应的放大系数,实现对任意大小的光子接收个数的补偿。解决了现有技术中重建图像受先验图像准确性的影响,准确性差的问题,通过该方式进行补偿,有助于提升图像重建的效果。
可选地,所述预设放大系数曲线包括y=a*xb+c,其中,x表示光子个数,y表示所述预设放大系数,a、b、c分别表示第一、第二、第三拟合系数。当然,本申请实施例并不局限于该拟合形式,任何能够保证拟合误差在一定范围的形式均可。
另外,为了保证的预设光子个数合理性,提升放大系数的可靠性,可以依据低剂量CT扫描的历史数据来确定预设光子个数/>可选地,步骤301中预设光子个数/>的确定方式可以包括:获取多个样本检查对象对应的低剂量CT扫描样本数据;依据所述低剂量CT扫描样本数据,分别确定每个所述样本检查对象在至少一个检测通道上的样本光子接收个数;计算所述样本光子接收个数的统计值,并依据所述统计值确定所述第一数量的预设光子个数/>
在该实施例中,可以获取多个样本检查对象的历史扫描数据,即上述的低剂量CT扫描样本数据,针对每一份样本数据,可以从中提取出各检测通道对应的X射线接收能量样本,并计算出对应的样本光子接收个数。进一步,计算各检测通道的样本光子接收个数均值、中值等统计值,并取第一数量个统计值作为预设光子个数具体可以选第一数量个样本检查对象的历史扫描数据,也可以选择更多数量的样本检查对象分别计算出统计值,进而进行筛选,或者选择少于第一数量的样本检查对象计算出统计值,并通过插值方式得到足够数量的预设光子个数/>
步骤206,按照放大后的光子接收个数以及所述预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道对应的X射线强度放大值;
步骤207,依据所述X射线强度放大值,对所述CT扫描数据进行更新;
步骤208,依据更新后的CT扫描数据生成所述目标检查对象的CT图像。
在上述实施例中,对光子接收个数进行放大修正之后,计算出放大后的光子接收个数对应的X射线强度放大值,从而更新扫描得到的生数据,进一步,依据更新后的生数据绘制目标检查对象的CT图像,并进行显示。图4示出了本申请实施例提供的一种CT扫描图像的对比效果示意图,如图4所示,分别扫描800mAs和10mAs对应的体模数据,建像后查看不同位置的CT值,图中右侧数据中,1-3行分别为800mAs高剂量CT扫描得到的三个通道的X射线接收强度值,4-6行分别为10mAs低剂量CT扫描得到的相应三个通道的X射线接收强度值,7-9行分别为对10mAs低剂量CT扫描进行补偿后的相应三个通道的X射线接收强度值,从左至右的三张CT图像分别为高剂量、低剂量、以及低剂量重构的CT图像。以高剂量数据作为参考,可以看出低剂量10mAs的各个位置的CT值均比高剂量800mAs的CT值大,这与对数函数会引入正偏差的预期相符,经过本申请中的补偿后,对得到的新生数据建像,可以看出各位置的CT值接近高剂量数据水平,本申请的CT图像重建方法效果显著。
另外,在具体的应用场景中,由于生数据存储在衰减域,可以先将低剂量CT扫描的生数据从衰减域转换到强度域,在强度域上的光子接收数量上乘以相应的放大系数后,再转换回衰减域存储为新的生数据,以实现CT值的补偿。可选地,步骤203具体可以包括:将所述CT扫描数据从衰减域转换到强度域后,依据强度域上的X射线接收强度值以及所述预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数;相应地,步骤206具体可以包括:将所述CT扫描数据中的X射线接收强度值替换为所述X射线强度放大值,并将所述CT扫描数据从强度域转换到衰减域,以对所述CT扫描数据进行更新。
进一步的,作为图1方法的具体实现,本申请实施例提供了一种CT图像重建装置,如图5所示,该装置包括:
扫描数据获取模块,用于通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据;
光子数量确定模块,用于依据所述CT扫描数据,确定所述检测器对应的至少一个检测通道上的光子接收个数;
光子数量放大模块,用于获取每个所述光子接收个数各自对应的光子放大系数,并基于所述光子放大系数分别对每个所述光子接收个数进行放大;
CT图像重建模块,用于按照放大后的光子接收个数对所述CT扫描数据进行更新,并依据更新后的CT扫描数据生成所述目标检查对象的CT图像。
可选地,所述光子数量放大模块,具体用于:获取预设放大系数曲线,其中,所述预设放大系数曲线用于描述光子个数与预设放大系数之间的对应关系;依据所述预设放大系数曲线,分别确定每个所述光子接收个数对应的光子放大系数。
可选地,所述装置还包括:
放大曲线拟合模块,用于所述获取预设放大系数曲线之前,获取第一数量的预设光子个数其中,m表示小于或等于所述第一数量的任意正整数;基于每个所述预设光子个数/>分别生成对应的第二数量的泊松随机数Imp,p表示小于或等于所述第二数量的任意正整数;分别计算每个所述预设光子个数/>对应的放大系数,其中,所述放大系数对所述预设光子个数/>及其对应的所述放大系数进行拟合,得到所述预设放大系数曲线。
可选地,所述放大曲线拟合模块,具体包括:获取多个样本检查对象对应的低剂量CT扫描样本数据;依据所述低剂量CT扫描样本数据,分别确定每个所述样本检查对象在至少一个检测通道上的样本光子接收个数;计算所述样本光子接收个数的统计值,并依据所述统计值确定所述第一数量的预设光子个数
可选地,所述预设放大系数曲线包括y=a*xb+c,其中,x表示光子个数,y表示所述预设放大系数,a、b、c分别表示第一、第二、第三拟合系数。
可选地,所述光子数量确定模块,具体用于:从所述CT扫描数据中,提取至少一个检测通道对应的X射线接收强度值;依据所述X射线接收强度值以及预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数;
相应地,所述CT图像重建模块,具体用于:按照放大后的光子接收个数以及所述预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道对应的X射线强度放大值;依据所述X射线强度放大值,对所述CT扫描数据进行更新。
可选地,所述光子数量确定模块,具体还用于:将所述CT扫描数据从衰减域转换到强度域后,依据强度域上的X射线接收强度值以及所述预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数;
相应地,所述CT图像重建模块,具体还用于:将所述CT扫描数据中的X射线接收强度值替换为所述X射线强度放大值,并将所述CT扫描数据从强度域转换到衰减域,以对所述CT扫描数据进行更新。
需要说明的是,本申请实施例提供的一种CT图像重建装置所涉及各功能单元的其他相应描述,可以参考图1至图4方法中的对应描述,在此不再赘述。
基于上述如图1至图4所示方法,相应的,本申请实施例还提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述如图1至图4所示的CT图像重建方法。
基于这样的理解,本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。
基于上述如图1至图4所示的方法,以及图5所示的虚拟装置实施例,为了实现上述目的,本申请实施例还提供了一种计算机设备,具体可以为个人计算机、服务器、网络设备等,该计算机设备包括存储介质和处理器;存储介质,用于存储计算机程序;处理器,用于执行计算机程序以实现上述如图1至图4所示的CT图像重建方法。
可选地,该计算机设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(RadioFrequency,RF)电路,传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)等,可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如蓝牙接口、WI-FI接口)等。
本领域技术人员可以理解,本实施例提供的一种计算机设备结构并不构成对该计算机设备的限定,可以包括更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理和保存计算机设备硬件和软件资源的程序,支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信,以及与该实体设备中其它硬件和软件之间通信。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现,也可以通过硬件实现通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据,确定每个检测通道上的光子接收个数,进而分别获取不同光子接收个数各自对应的光子放大系数,并按光子放大系数分别对每个光子接收个数进行放大,以实现对光子接收数据的修正,最后按放大后的光子接收个数更新CT扫描数据,并生成CT图像,实现CT图像重建。本申请实施例通过预设不同光子接收数量对应的放大系数的方式,对各检测通道上光子接收数据进行补偿,从而利用补偿后的光子接收数据进行CT图像重建,解决了现有技术中CT图像重建过程复杂、效率低的问题,对光子接收数据进行补偿即可实现图像重建,有助于提升低剂量CT图像的出图效率,减少医生和患者的等待时间,通过修正CT扫描数据降低误诊的概率。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景,但是,本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种CT图像重建方法,其特征在于,包括:
通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据;
依据所述CT扫描数据,确定所述检测器对应的至少一个检测通道上的光子接收个数;
获取每个所述光子接收个数各自对应的光子放大系数,并基于所述光子放大系数分别对每个所述光子接收个数进行放大;所述光子放大系数是预先对光子接收强度的特性进行分析后确定的针对不同光子接收个数的放大系数,用于消除在目标检查对象的衰减系数计算过程中对数运算引入的正偏差;
按照放大后的光子接收个数对所述CT扫描数据进行更新,并依据更新后的CT扫描数据生成所述目标检查对象的CT图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取每个所述光子接收个数各自对应的光子放大系数,具体包括:
获取预设放大系数曲线,其中,所述预设放大系数曲线用于描述光子个数与预设放大系数之间的对应关系;
依据所述预设放大系数曲线,分别确定每个所述光子接收个数对应的光子放大系数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取预设放大系数曲线之前,所述方法还包括:
获取第一数量的预设光子个数其中,m表示小于或等于所述第一数量的任意正整数;
基于每个所述预设光子个数分别生成对应的第二数量的泊松随机数Imp,p表示小于或等于所述第二数量的任意正整数;
依据所述泊松随机数Imp,分别计算每个所述预设光子个数对应的放大系数,其中,所述放大系数/>
对所述预设光子个数及其对应的所述放大系数进行拟合,得到所述预设放大系数曲线。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取第一数量的预设光子个数具体包括:
获取多个样本检查对象对应的低剂量CT扫描样本数据;
依据所述低剂量CT扫描样本数据,分别确定每个所述样本检查对象在至少一个检测通道上的样本光子接收个数;
计算所述样本光子接收个数的统计值,并依据所述统计值确定所述第一数量的预设光子个数
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设放大系数曲线包括y=a*xb+c,其中,x表示光子个数,y表示所述预设放大系数,a、b、c分别表示第一、第二、第三拟合系数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述依据所述CT扫描数据,确定至少一个检测通道上接收到的光子个数,具体包括:
从所述CT扫描数据中,提取至少一个检测通道对应的X射线接收强度值;
依据所述X射线接收强度值以及预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数;
相应地,所述按照放大后的光子接收个数对所述CT扫描数据进行更新,具体包括:
按照放大后的光子接收个数以及所述预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道对应的X射线强度放大值;
依据所述X射线强度放大值,对所述CT扫描数据进行更新。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述依据所述X射线接收强度值以及预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数,具体包括:
将所述CT扫描数据从衰减域转换到强度域后,依据强度域上的X射线接收强度值以及所述预设光子能量值,分别计算每个所述检测通道上的光子接收个数;
相应地,所述依据所述X射线强度放大值,对所述CT扫描数据进行更新,具体包括:
将所述CT扫描数据中的X射线接收强度值替换为所述X射线强度放大值,并将所述CT扫描数据从强度域转换到衰减域,以对所述CT扫描数据进行更新。
8.一种CT图像重建装置,其特征在于,包括:
扫描数据获取模块,用于通过检测器接收到的X射线,获取目标检查对象的CT扫描数据;
光子数量确定模块,用于依据所述CT扫描数据,确定所述检测器对应的至少一个检测通道上的光子接收个数;
光子数量放大模块,用于获取每个所述光子接收个数各自对应的光子放大系数,并基于所述光子放大系数分别对每个所述光子接收个数进行放大;所述光子放大系数是预先对光子接收强度的特性进行分析后确定的针对不同光子接收个数的放大系数,用于消除在目标检查对象的衰减系数计算过程中对数运算引入的正偏差;
CT图像重建模块,用于按照放大后的光子接收个数对所述CT扫描数据进行更新,并依据更新后的CT扫描数据生成所述目标检查对象的CT图像。
9.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机设备,包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
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